Welkom bij
Moderne landbouw
!
De landbouwproductie in de VS gebruikt elk jaar bijna 700 miljoen pond aan pesticiden, volgens consumentenrapporten, en bijna driekwart van de 6, 953 productiemonsters die in 2014 door het Amerikaanse ministerie van landbouw zijn getest, bevatten residuen van bestrijdingsmiddelen, volgens de Milieuwerkgroep, een non-profitorganisatie die zich inzet voor de bescherming van de menselijke gezondheid en het milieu.
In het licht van deze statistieken, onderzoekers in Spanje en België, wetenschappers in China, en een jonge uitvinder in Frankrijk onderzoeken nieuwe manieren om pesticiden op producten te detecteren.
Het probleem? De beste manier om residuen van pesticiden op groenten en fruit te identificeren, is door middel van gas- of vloeistofchromatografie-massaspectrometrie, een proces dat dure (zoals in tienduizenden dollars) en omvangrijke apparatuur vereist. De truc is om een goedkopere methode te bedenken en een kleiner apparaat dat kan worden gebruikt voor veldtesten, of zelfs door consumenten terwijl ze in de winkel of thuis zijn.
Hier zijn vier manieren waarop wetenschappers proberen het te laten gebeuren.
Detectie van pesticiden betaalbaar en toegankelijk maken
Een groep Spaanse wetenschappers van de Universiteit van Jaén heeft een oplossing bedacht om het probleem van een meer betaalbare manier aan te pakken (minder dan $ 2, 000 volgens een snelle productzoektocht van de benodigde apparatuur) om de aanwezigheid van clothianidin te detecteren, een type neonicotinoïde insecticide in producten. Een monster van de producten wordt geïnjecteerd in teflonbuizen die losjes rond een lagedrukkwiklamp van 15 watt zijn gewikkeld. Er ontstaat een fotochemische reactie, waardoor de detectie van het bestrijdingsmiddel op zeer kleine niveaus mogelijk is met behulp van een computerprogramma. Hier is een beetje meer detail over hoe het allemaal werkt.
Julia Jiménez-LÁ³pez, een van de onderzoekers van het project, vertelt Moderne boer in een e-mail dat ze het proces hadden kunnen patenteren, maar in plaats daarvan besloten de onderzoekers om details van de methode te publiceren die andere wetenschappers kunnen gebruiken als ze dat willen. Haar team blijft het systeem verbeteren en heeft plannen om de technologie "in de nabije toekomst" op de markt te brengen.
“De bedoeling van onze onderzoeksgroep is om onze systemen voor de analyse van pesticiden te blijven verbeteren, zodat ze niet alleen kunnen worden gebruikt in routinelaboratoria, of voor kwaliteitscontrole, maar ook door het grote publiek, via draagbare apparaten die dezelfde analyse uitvoeren, gericht op waar het bestrijdingsmiddel op het product voorkomt, ', zegt Jiménez-LÁ³pez.
“Een blaastest voor groenten en fruit”
Een illustratie van de MOF gemaakt door het internationale team, en opgebouwd uit organische moleculen en metaalionen. Afbeelding:KU Leuven – Centrum voor Oppervlaktechemie &Katalyse
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Belgische wetenschappers van de KU Leuven in samenwerking met IMEC, een Belgisch onderzoekscentrum voor nanotechnologie, hebben een "elektronische neus" gecreëerd om pesticiden op te snuiven. Het proces maakt gebruik van metaal-organische raamwerken (MOF's), door de mens gemaakte microscopisch kleine sponzen die de fosfonaten in pesticiden kunnen absorberen.
Zie het als een ademanalyse voor fruit en groenten, maar in plaats van te meten hoeveel alcohol een automobilist heeft gedronken, wordt gemeten of fosfanaten (glyfosaat, het herbicide “Roundup” is daar een voorbeeld van) aanwezig zijn op fruit of groente, zelfs op minuscule niveaus. Postdoctoraal onderzoeker Ivo Stassen, die samen met Rob Ameloot het team achter het project leidt, zei in een persbericht van de universiteit dat de concentraties waarmee ze te maken hebben extreem laag zijn, gelijk aan "een druppel water in een Olympisch zwembad."
Deze technologie kan ook zenuwgas op zeer lage niveaus detecteren. Stassen en Ameloot geloven dat de technologie ook tal van andere toepassingen zal hebben, van de vroege detectie van longkanker door iemands adem te screenen tot het onderscheiden van imitatiewijn van echt. Er wordt verder gewerkt aan het project.
Scan Eten:Scannen, en eet (of niet, als er teveel pesticide aanwezig is)
Scan eten, het geesteskind van de 25-jarige Franse student Simon Bernard. Afbeelding:Groene technologie
Simon Bernard, een 25-jarige Franse student in zijn laatste jaar aan de National Maritime College of France in Normandië, heeft een pesticidendetector bedacht die hij 'Scan Eat' noemt. Het kleine apparaat ter grootte van een flashstation is aangesloten op een smartphone-app waarmee de gebruiker tijdens het winkelen een stuk fruit of groente kan scannen om de pesticidenniveaus op het oppervlak te bepalen, volgens de Franse nieuwswebsite Sciences et Avenir.
Het apparaat is gebaseerd op een geminiaturiseerde infraroodspectrometer die in 2014 is gemaakt door Consumer Physics, een Israëlische start-up wiens product Scio gebruikers in staat stelt informatie te verzamelen over de moleculaire samenstelling van objecten (zoals planten en voedsel) door ze te scannen met een apparaat dat een nabij-infraroodlicht op een specifieke golflengte uitstraalt en de moleculaire signatuur van het voedsel weerspiegelt.
Bernard werkt aan het omzetten van de technologie om pesticiden te herkennen en te bepalen hoeveel van de chemische stof op het fruit of de groente aanwezig is. Zijn idee leverde hem een 150 op, Een prijs van 000 euro van het Franse Ministerie van Milieu en negen maanden bij een door de overheid gesponsorde incubator voor groene technologie, waar hij werkt aan de algoritmen die nodig zijn om de gegevens om te zetten in begrijpelijke pesticidenniveaus die consumenten op hun smartphones kunnen lezen.
MacGyver zou trots zijn
Een prototype van het op smartphones gebaseerde systeem. Foto:Qingsong Mei et al./Biosensors and Bioelectronics.
Onderzoekers van de Hefei University of Technology in China en de National University of Singapore, een detector bedacht voor het bestrijdingsmiddel thiram die papier en een smartphone gebruikt, volgens Phys.Org. De wetenschappers creëerden nanodeeltjes die een fluorescerend signaal uitzenden op het papier, en een apparaat dat het papier scant met een kleine laser. Een door de onderzoekers ontworpen smartphone-app leest vervolgens de verschillen in het tl-licht en zet de informatie om in begrijpelijke niveaus van de aanwezigheid van het bestrijdingsmiddel.
“We maken het systeem nu bruikbaar voor toepassingen in de echte wereld, Prof. Yong Zhang, een hoofdauteur van de studie van de National University of Singapore, vertelt Elsevier.com. "We zijn van plan de technologie te gebruiken om meerdere moleculen tegelijkertijd te detecteren", iets dat multiplexdetectie wordt genoemd. Op deze manier konden we, bijvoorbeeld, test de kwaliteit van het voedsel dat we elke dag eten.”
Tenzij we wachten tot dit soort apparaten algemeen verkrijgbaar en kosteneffectief zijn, consumenten die zich zorgen maken over het binnenkrijgen van synthetische residuen van bestrijdingsmiddelen, kunnen biologisch kopen of vertrouwen op de "Clean 15"-lijst van de EWG van conventioneel geteelde groenten en fruit die doorgaans minder pesticiden gebruiken bij hun productie, en om anderen te vermijden die afhankelijk zijn van het gebruik van hoge pesticiden in hun teelt.
